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        電動(dòng)車智能防盜鎖裝置

        2019-03-27 12:28:23高涵尹圓圓趙世勇席高
        中國(guó)新通信 2019年22期
        關(guān)鍵詞:防盜鎖指紋識(shí)別電動(dòng)車

        高涵 尹圓圓 趙世勇 席高

        【摘要】? ? 電動(dòng)自行車作為低碳環(huán)保、綠色出行的工具,越來(lái)越受到人們的青睞,電動(dòng)自行車在給人們帶來(lái)便利的同時(shí)也面臨著被盜風(fēng)險(xiǎn)。為了解決這一問(wèn)題,本文介紹了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電動(dòng)車智能鎖防盜鎖裝置,該裝置以STM32F103RCT6單片機(jī)為控制核心,使用指紋模塊進(jìn)行指紋采集對(duì)比并開(kāi)鎖,利用GPS定位模塊實(shí)時(shí)采集電動(dòng)車的位置信息,數(shù)據(jù)通信方面采用NB-IoT模塊使上位機(jī)和下位機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

        【關(guān)鍵字】? ? 綠色出行? ? 物聯(lián)網(wǎng)? ? 智能防盜鎖? ? STM32? ? NB-IoT

        引言

        在計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代,萬(wàn)物互聯(lián)成為世界一大主流,而其中智能鎖的應(yīng)用最為廣泛,從日常門鎖到共享單車,智能鎖具有廣闊的應(yīng)用前景和商業(yè)價(jià)值,然而怎樣確保其安全性就成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

        市面上的防盜鎖一種是普通的U型鎖,這種鎖子好多鎖芯是非空轉(zhuǎn)鎖芯,如果小偷直接撬鎖,鎖芯容易斷裂。另外一種是防盜報(bào)警器防盜鎖,通過(guò)電平電源對(duì)外供電,但是這種鎖子并不能真正的幫助人們起到防盜的作用,再加上沒(méi)有很好的管理,電動(dòng)車被盜事件高居不下。為此,本文介紹的智能鎖將解決這些問(wèn)題并使電動(dòng)車獲得全面的保護(hù)。

        一、工作原理

        單片機(jī)控制指紋模塊,用戶首先將自己的指紋進(jìn)行錄入,在指紋登錄時(shí)候進(jìn)行兩次指紋錄入,將錄入的圖像進(jìn)行處理,儲(chǔ)存于模塊中,之后用戶開(kāi)始指紋匹配,錄入要驗(yàn)證的指紋,如果指紋對(duì)比成功,即實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖,語(yǔ)音提示“開(kāi)鎖成功”,同時(shí)單片機(jī)通過(guò)NB-IoT模塊將GPS模塊監(jiān)測(cè)到的位置信息實(shí)時(shí)傳送給服務(wù)器,在電動(dòng)車被盜之后可以準(zhǔn)確確定電動(dòng)車位置。

        二、硬件與接口

        本設(shè)計(jì)由硬件設(shè)備和云服務(wù)器組成,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鎖芯指紋智能開(kāi)鎖。

        2.1主控芯片

        本系統(tǒng)選用的STM32F103RCT6單片機(jī)具有以下性能優(yōu)勢(shì):低工作電壓、低功耗、時(shí)鐘主頻高以及內(nèi)置硬件SPI及I2C等復(fù)雜時(shí)序電路[1]。具有5個(gè)USART,多個(gè)串行接口,通信極為方便。STM32單片機(jī)作為整個(gè)硬件電路的核心,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。

        2.2傳感器

        2.2.1指紋識(shí)別

        本設(shè)計(jì)采用生物識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別來(lái)開(kāi)鎖,使用者不用隨身攜帶手機(jī)或者鑰匙來(lái)解鎖,給電動(dòng)車的安全提供了保障。型號(hào)為ATK-AS608,它繼承了光路和指紋處理部分的一體化指紋處理模塊。芯片內(nèi)置了DSP運(yùn)算單元,集成了指紋識(shí)別算法,能高效快速采集圖像并識(shí)別指紋特征。它可以進(jìn)行錄入指紋,刪除指紋,對(duì)比指紋等操作,用起來(lái)十分方便。

        2.2.2 GPS定位

        ATK-S1216F8-BD GPS模塊,具有167個(gè)通道,測(cè)量輸出頻率最高可達(dá)20Hz。它的體積特別小,適應(yīng)環(huán)境能力特別強(qiáng),性能優(yōu)異,模塊兼容了3.3V和5V電平,方便連接各種單片機(jī)系統(tǒng)。

        2.2.3 語(yǔ)音合成模塊

        SYN6288通過(guò)異步串口 (UART) 通訊方式, 接收待合成的文本數(shù)據(jù), 實(shí)現(xiàn)文本到語(yǔ)音 (TTS) 的轉(zhuǎn)換[2],STM32單片機(jī)通過(guò)監(jiān)測(cè)該模塊的BUSY端口,判斷模塊播放是否正確,這種完善的機(jī)制用來(lái)提示智能鎖開(kāi)啟和關(guān)閉的狀態(tài)。

        2.3數(shù)據(jù)傳輸

        NB-IoT模塊的型號(hào)為WH-NB75,使用STM32單片機(jī)采集位置信息,通過(guò)基于UDP協(xié)議的CoAP(Constrained Application Protocol)協(xié)議,將數(shù)據(jù)封裝成ModbusRTU格式的數(shù)據(jù),以數(shù)據(jù)流形式通過(guò)NB-IoT發(fā)送到云服務(wù)器,服務(wù)器解析并顯示。

        采用此種芯片具有很多有特點(diǎn),比如其覆蓋區(qū)域廣,具備支撐連接的能力,低功耗和低的模塊成本??梢耘c其他模塊進(jìn)行比較,例如GPRS技術(shù)終端功耗特別高,覆蓋能力也有所不足,但是NB-IoT模塊中,PSM和eDRX技術(shù)的推出讓其功耗極大的降低;與LoRa相比較來(lái)說(shuō),射頻和天線基本被復(fù)用,不需要重新在聯(lián)網(wǎng)。

        三、結(jié)論

        通過(guò)以上的介紹可以得出,采用NB-IoT技術(shù)的指紋解鎖智能鎖裝置,很好地解決了數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn),覆蓋范圍廣,所用成本低以及解鎖方便等問(wèn)題, 具有很強(qiáng)的實(shí)用性、可靠性和穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)為智能車鎖的安全加了一層防護(hù),我們相信這種技術(shù)將會(huì)得到很大的發(fā)展。

        參? 考? 文? 獻(xiàn)

        [1]劉博,郭君巖,劉偉,邵麗艷,劉強(qiáng).基于STM32F103RCT6的數(shù)據(jù)采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子世界,2018(02):146-147.

        [2]楊杰鵬,鄭鏵堅(jiān),馮杰年,陳俊杰.基于STM32的駕校車輛位置檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息通信,2018(10):54-56.

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